CN106551589B - 一种恒温饮用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种恒温饮用装置，包括内腔、外腔、功能腔和封盖装置。通过对整体结构进行改进，使得密封性能得到保证。并且通过设置有加热部件和导热液，使得饮用装置内部饮用水能够时刻保持饮用温度，即使倒入的是热水也可以在短时间内冷却到饮用温度，并且可以通过设定饮用温度，使得任意时刻饮用的时候都能直接饮用，并且饮用的不是阴阳水，真正实现了恒温饮用，随时饮用的目的。

Description

一种恒温饮用装置
技术领域
本发明属于金属处理和生活用品领域，具体涉及一种恒温饮用装置。
背景技术
随着生活节奏的加快，国民每天忙于工作，饮水少和饮水不健康成为危害健康的一大因素。据研究机构调查，饮用凉水、不纯净的水和饮水少成为现代人饮水不健康的三大因素。而调查过程中，工作节奏快导致忘记随时饮水是非常多上班族饮水少的主要原因。很多上班族为了实时能够引用到达到饮用温度的水，要么饮用热水掺凉水的阴阳水，要么干脆饮用凉水，因此亟需研发出一种随时饮用随时满足饮用温度的饮用设备。
目前也有一些恒温饮用设备，如CN1254325A即公开了一种恒温杯，但是其只能即时的将冷却的水再次加热，并没有解决热水倒入后如何快速冷却的问题。
食品安全也包含饮水安全，目前盛放饮用水的容器材料常规是塑料、陶瓷和金属，一般认为金属中304不锈钢属于安全饮用水容器的材料，主要由于304不锈钢中不含有大量危害人体的元素并且304不锈钢还具有抗菌性能，但是304不锈钢的疲劳强度并不是非常的高，因此当将其作为特定部件的时候，寿命并不是很长。
发明内容
本发明通过提出一种恒温饮用装置。
具体通过如下技术手段实现：
一种恒温饮用装置，包括内腔、外腔、功能腔和封盖装置；
所述内腔、外腔和功能腔均为上端开口的同心的圆柱形设置。
所述内腔采用改良后的304不锈钢制成，所述改良后的304不锈钢按质量百分比计为：C：0.03~0.06%，Si：0.3~0.6%，Mn：1.1~1.6%，Ni：8~11%，Cr：17~20%，Cu：3~5%，RE：0.01~0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述改良后的304不锈钢在成型为内腔后，在内腔外部还涂覆有抗高温耐疲劳强度涂层，所述涂层按质量百分比计由Ni粉：2~8%，Cr粉：5~10%，Si粉：1~2%，Mn粉：20~25%，La2O3粉：1~1.5%，C粉：0.2~0.8%和余量的Fe粉经过球磨真空干燥后，通过激光熔覆到改良后的304不锈钢的内腔外部。
所述外腔和内腔之间充设有导热液和设置有电热丝，所述电热丝外部包裹有绝缘层。
所述功能腔设置在所述外腔的外部，在功能腔内，中部圆周部位设置有小型风扇，下部设置有供电部件，在功能腔外部设置有温控和显示部件，所述供电部件与所述电热丝、所述小型风扇和所述温控和显示部件电连接。
所述封盖装置包括下盖、上盖和橡胶软管，所述橡胶软管包括下端直管和上端弯管，所述下端直管伸入到所述内腔内部，所述上端弯管与所述下盖固定并伸入到上盖和下盖之间，所述上盖能够沿一端的轴转动打开或闭合于下盖；所述下盖上设置有下压块和通气孔，所述通气孔通过细小的通孔将内腔与下盖顶端的外部空气相通，所述上盖上设置有上压块、通气孔压块和开关卡块，所述上压块与所述下压块在上盖和下盖闭合的时候分别压紧所述上端弯管的不同部位，将上端弯管压成“S”形，所述通气孔压块在上盖和下盖闭合时与所述通气孔相配合并压紧所述通气孔，所述开关卡块设置在所述上盖的外侧与上盖所转动的轴相对的位置，用于在上盖和下盖闭合时将上盖和下盖卡接使得上盖和下盖闭合。
作为优选，所述功能腔在所述小型风扇的部位为多个通孔设置。
作为优选，所述通气孔的顶端为软性橡胶材质。
作为优选，所述通气孔压块为软性橡胶材质。
作为优选，所述下盖与所述上盖的开关卡块相配合的部位设置有弹性按钮，按压弹性按钮能够使得所述开关卡块与下盖相分离从而使得上盖弹开。
作为优选，所述导热液是由丙二醇、三乙醇胺、三(二甲胺基)膦、3-(二苯基膦基)丙胺、苯并三氮唑、聚甲基丙烯酸和聚合度6000聚马来酸酐在隔绝氧气环境下分段加热搅拌混合制成。
作为优选，所述内腔的改良后的304不锈钢在成型后经过如下热处理步骤。
（1）将成型后的半成品置入退火炉中，加热到1050~1100℃，保温时间为10~30min，然后出炉空冷。
（2）将步骤（1）得到的半成品置入到充有氩气的密闭电阻炉内进行抗菌时效处理，时效温度为500~690℃，时效时间为80~100min，然后出炉空冷。
作为优选，热处理步骤之后进行激光熔覆步骤将所述抗高温耐疲劳强度涂层激光熔覆到所述改良后的304不锈钢内腔外表面。
作为优选，所述上压块为顶角向下的三角形。
作为优选，所述下压块为长方体。
作为优选，在内腔内部还设置有多个温度检测部件，所述温度检测部件与所述控制和显示部件电连接。作为优选，所述温度检测部件为热电偶原理的温度传感器。
本发明的效果在于：
1，通过在外腔和内腔之间设置有导热液和穿插在导热液中的电热丝，从而可以通过加热电热丝而对导热液进行加热，而导热液是流体，其温度可以均匀通过内腔传送给内腔内部的饮用水，从而加热和冷却的效率和均匀度较高。当热水倒入饮用设备的内腔中时，导热液本身温度是较低的，可以即时对倒入的热水进行降温，并且由于导热液的比热大于水，因此导热液可以比较大限度的冷却开水的温度，当设置于内腔的温度检测部件检测到内腔内的饮用水温度低于设定的温度时，即启动电热丝对导热液进行加热，从而对内腔中的饮用水进行补偿性保温，从而实现内腔内的水永久性的保持饮用水温度。当喝完一杯之后直接再加入开水的时候，由于导热液并不是低温的而是饮用温度，因此此时温度检测部件会触发功能腔中的风扇转动，从而对外腔进行制冷操作，降低导热液的温度从而降低内腔中饮用水的温度。从而实现在任何情况下都能实现饮用水温度直饮的目的。
2，由于该恒温饮用装置的主要目的是保温，因此密封是非常重要的一个方面。通过设置封盖装置，不会出现普通饮用水杯打开盖子后导致大量温度损耗情况的出现，并且设置有上盖和下盖，下盖与装置下部拧紧即可密封，这样的技术非常成熟了，但是上盖通过本发明的具体设置实现了高强度的密封。通过设置柔性的橡胶软管作为饮用口，柔性的橡胶具有高弹性，当上盖向下转动盖上下盖的时候，上压块向下压柔性软管，下压块向上压柔性软管，两个压块将柔性软管压成“S”形状，尤其是上下快是顶角向下的三角形，其将软管折弯从而内部的水不会从该处流出，同时为避免饮用过程中产生负压，设置有通气孔，在盖上上盖后，通气孔压块即压上该通气孔，从而达到整体密封，当开关卡扣将上盖和下盖固定之后，整体密封。由于橡胶具有高弹性，只要按压下盖上的按钮，上盖就直接弹开（利用橡胶软管的弹性），无需在上盖上安装弹簧。
3，普通的304不锈钢导热性并不是很好，但是本发明由于要将导热液的热量即时的导入到内腔中饮用水中，因此对于其导热性要求非常高。而如果选取其他导热性好的钢，并不满足食品用钢的要求。因此通过对304钢进行改良，通过对Cu元素含量的调整，结合RE元素的添加以及具体特定的热处理制度，使得富铜相的体积分数增加并晶粒细密，从而增加了该304不锈钢的导热性，从而完全符合本发明具体应用部位。由于内腔和外腔中间长期设置有导热液，因此通过在该304钢外侧镀覆高抗疲劳强度涂层（内腔外侧），使得导热液对内腔表面的冲击和长期的冷热转换的热冲击得到大幅度的抵消。
附图说明
图1为本发明恒温饮用装置打开状态的侧视结构示意图。
图2为本发明恒温饮用装置封闭状态的侧视结构示意图。
其中：1-内腔，2-外腔，3-电热丝，4-导热液，5-功能腔，51-供电部件，52-风扇，53-温控和显示部件，61-橡胶软管，62-上盖，63-下压块，64-上压块，65-通气孔，651-通气孔压块，66-开关卡块。
具体实施方式
实施例1
一种恒温饮用装置，包括内腔、外腔、功能腔和封盖装置；
所述内腔、外腔和功能腔均为上端开口的同心的圆柱形设置。
所述内腔采用改良后的304不锈钢制成，所述改良后的304不锈钢按质量百分比计为：C：0.05%，Si：0.58%，Mn：1.5%，Ni：10.2%，Cr：19.5%，Cu：3.9%，RE：0.018%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述改良后的304不锈钢在成型为内腔后，在内腔外部还涂覆有抗高温耐疲劳强度涂层，所述涂层按质量百分比计由Ni粉：6.9%，Cr粉：8.2%，Si粉：1.8%，Mn粉：23.9%，La2O3粉：1.38%，C粉：0.68%和余量的Fe粉经过球磨真空干燥后，通过激光熔覆到改良后的304不锈钢的内腔外部。
所述外腔和内腔之间充设有导热液和设置有电热丝，所述电热丝外部包裹有绝缘层。
在内腔内部还设置有多个温度检测部件，所述温度检测部件与所述控制和显示部件电连接。所述温度检测部件为热电偶原理的温度传感器。
所述导热液是由丙二醇、三乙醇胺、三(二甲胺基)膦、3-(二苯基膦基)丙胺、苯并三氮唑、聚甲基丙烯酸和聚合度6000聚马来酸酐在隔绝氧气环境下分段加热搅拌混合制成。混合比例以丙二醇为主即可。
所述功能腔设置在所述外腔的外部，在功能腔内，中部圆周部位设置有小型风扇，下部设置有供电部件，在功能腔外部设置有温控和显示部件，所述供电部件与所述电热丝、所述小型风扇和所述温控和显示部件电连接。
所述封盖装置包括下盖、上盖和橡胶软管，所述橡胶软管包括下端直管和上端弯管，所述下端直管伸入到所述内腔内部，所述上端弯管与所述下盖固定并伸入到上盖和下盖之间，所述上盖能够沿一端的轴转动打开或闭合于下盖；所述下盖上设置有下压块和通气孔，所述通气孔通过细小的通孔将内腔与下盖顶端的外部空气相通，所述上盖上设置有上压块、通气孔压块和开关卡块，所述上压块与所述下压块在上盖和下盖闭合的时候分别压紧所述上端弯管的不同部位，将上端弯管压成“S”形，所述通气孔压块在上盖和下盖闭合时与所述通气孔相配合并压紧所述通气孔，所述开关卡块设置在所述上盖的外侧与上盖所转动的轴相对的位置，用于在上盖和下盖闭合时将上盖和下盖卡接使得上盖和下盖闭合。
所述上压块为顶角向下的三角形。
所述下压块为长方体。
所述功能腔在所述小型风扇的部位为多个通孔设置。
所述通气孔的顶端为软性橡胶材质。
所述通气孔压块也为软性橡胶材质。
所述下盖与所述上盖的开关卡块相配合的部位设置有弹性按钮，按压弹性按钮能够使得所述开关卡块与下盖相分离从而使得上盖弹开。
所述内腔的改良后的304不锈钢在成型后经过如下热处理步骤。
（1）将成型后的半成品置入退火炉中，加热到1080℃，保温时间为28min，然后出炉空冷。
（2）将步骤（1）得到的半成品置入到充有氩气的密闭电阻炉内进行抗菌时效处理，时效温度为665℃，时效时间为92min，然后出炉空冷。
热处理步骤之后进行激光熔覆步骤将所述抗高温耐疲劳强度涂层激光熔覆到所述改良后的304不锈钢内腔外表面。
实施例2
一种恒温饮用装置，包括内腔、外腔、功能腔和封盖装置；
所述内腔、外腔和功能腔均为上端开口的同心的圆柱形设置。
所述内腔采用改良后的304不锈钢制成，所述改良后的304不锈钢按质量百分比计为：C：0.032%，Si：0.35%，Mn：1.21%，Ni：8.6%，Cr：18%，Cu：3.2%，RE：0.011%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述改良后的304不锈钢在成型为内腔后，在内腔外部还涂覆有抗高温耐疲劳强度涂层，所述涂层按质量百分比计由Ni粉：2.8%，Cr粉：6.1%，Si粉：1.2%，Mn粉：21.2%，La2O3粉：1.12%，C粉：0.31%和余量的Fe粉经过球磨真空干燥后，通过激光熔覆到改良后的304不锈钢的内腔外部。
所述外腔和内腔之间充设有导热液和设置有电热丝，所述电热丝外部包裹有绝缘层。
所述导热液是由丙二醇、三乙醇胺、三(二甲胺基)膦、3-(二苯基膦基)丙胺、苯并三氮唑、聚甲基丙烯酸和聚合度6000聚马来酸酐在隔绝氧气环境下分段加热搅拌混合制成。
所述功能腔设置在所述外腔的外部，在功能腔内，中部圆周部位设置有小型风扇，下部设置有供电部件，在功能腔外部设置有温控和显示部件，所述供电部件与所述电热丝、所述小型风扇和所述温控和显示部件电连接。
所述功能腔在所述小型风扇的部位为多个通孔设置。
所述封盖装置包括下盖、上盖和橡胶软管，所述橡胶软管包括下端直管和上端弯管，所述下端直管伸入到所述内腔内部，所述上端弯管与所述下盖固定并伸入到上盖和下盖之间，所述上盖能够沿一端的轴转动打开或闭合于下盖；所述下盖上设置有下压块和通气孔，所述通气孔通过细小的通孔将内腔与下盖顶端的外部空气相通，所述上盖上设置有上压块、通气孔压块和开关卡块，所述上压块与所述下压块在上盖和下盖闭合的时候分别压紧所述上端弯管的不同部位，将上端弯管压成“S”形，所述通气孔压块在上盖和下盖闭合时与所述通气孔相配合并压紧所述通气孔，所述开关卡块设置在所述上盖的外侧与上盖所转动的轴相对的位置，用于在上盖和下盖闭合时将上盖和下盖卡接使得上盖和下盖闭合。
所述上压块为顶角向下的三角形。
所述下压块为长方体。
所述通气孔的顶端为软性橡胶材质。
所述通气孔压块为软性橡胶材质。
所述下盖与所述上盖的开关卡块相配合的部位设置有弹性按钮，按压弹性按钮能够使得所述开关卡块与下盖相分离从而使得上盖弹开。
所述内腔的改良后的304不锈钢在成型后经过如下热处理步骤。
（1）将成型后的半成品置入退火炉中，加热到1056℃，保温时间为12min，然后出炉空冷。
（2）将步骤（1）得到的半成品置入到充有氩气的密闭电阻炉内进行抗菌时效处理，时效温度为508℃，时效时间为82min，然后出炉空冷。
热处理步骤之后进行激光熔覆步骤将所述抗高温耐疲劳强度涂层激光熔覆到所述改良后的304不锈钢内腔外表面。
在内腔内部还设置有多个温度检测部件，所述温度检测部件与所述控制和显示部件电连接。所述温度检测部件为热电偶原理的温度传感器。
实施例3
一种恒温饮用装置，包括内腔、外腔、功能腔和封盖装置；
所述内腔、外腔和功能腔均为上端开口的同心的圆柱形设置。
所述内腔采用改良后的304不锈钢制成，所述改良后的304不锈钢按质量百分比计为：C：0.038%，Si：0.39%，Mn：1.3%，Ni：9.2%，Cr：18.5%，Cu：3.5%，RE：0.015%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述改良后的304不锈钢在成型为内腔后，在内腔外部还涂覆有抗高温耐疲劳强度涂层，所述涂层按质量百分比计由Ni粉：3.9%，Cr粉：6.8%，Si粉：1.5%，Mn粉：22%，La2O3粉：1.2%，C粉：0.51%和余量的Fe粉经过球磨真空干燥后，通过激光熔覆到改良后的304不锈钢的内腔外部。
所述外腔和内腔之间充设有导热液和设置有电热丝，所述电热丝外部包裹有绝缘层。
所述导热液是由丙二醇、三乙醇胺、三(二甲胺基)膦、3-(二苯基膦基)丙胺、苯并三氮唑、聚甲基丙烯酸和聚合度6000聚马来酸酐在隔绝氧气环境下分段加热搅拌混合制成。
在内腔内部还设置有多个温度检测部件，所述温度检测部件与所述控制和显示部件电连接。所述温度检测部件为热电偶原理的温度传感器。
所述功能腔设置在所述外腔的外部，在功能腔内，中部圆周部位设置有小型风扇，下部设置有供电部件，在功能腔外部设置有温控和显示部件，所述供电部件与所述电热丝、所述小型风扇和所述温控和显示部件电连接。
所述封盖装置包括下盖、上盖和橡胶软管，所述橡胶软管包括下端直管和上端弯管，所述下端直管伸入到所述内腔内部，所述上端弯管与所述下盖固定并伸入到上盖和下盖之间，所述上盖能够沿一端的轴转动打开或闭合于下盖；所述下盖上设置有下压块和通气孔，所述通气孔通过细小的通孔将内腔与下盖顶端的外部空气相通，所述上盖上设置有上压块、通气孔压块和开关卡块，所述上压块与所述下压块在上盖和下盖闭合的时候分别压紧所述上端弯管的不同部位，将上端弯管压成“S”形，所述通气孔压块在上盖和下盖闭合时与所述通气孔相配合并压紧所述通气孔，所述开关卡块设置在所述上盖的外侧与上盖所转动的轴相对的位置，用于在上盖和下盖闭合时将上盖和下盖卡接使得上盖和下盖闭合。
所述功能腔在所述小型风扇的部位为多个通孔设置。
所述通气孔的顶端为软性橡胶材质。
所述通气孔压块为软性橡胶材质。
所述下盖与所述上盖的开关卡块相配合的部位设置有弹性按钮，按压弹性按钮能够使得所述开关卡块与下盖相分离从而使得上盖弹开。
所述内腔的改良后的304不锈钢在成型后经过如下热处理步骤。
（1）将成型后的半成品置入退火炉中，加热到1060℃，保温时间为21min，然后出炉空冷。
（2）将步骤（1）得到的半成品置入到充有氩气的密闭电阻炉内进行抗菌时效处理，时效温度为602℃，时效时间为90min，然后出炉空冷。
热处理步骤之后进行激光熔覆步骤将所述抗高温耐疲劳强度涂层激光熔覆到所述改良后的304不锈钢内腔外表面。
所述上压块为顶角向下的三角形。
所述下压块为长方体。

Claims (5)

1.一种恒温饮用装置，其特征在于，包括内腔、外腔、功能腔和封盖装置；
其中内腔的内腔壁、外腔的外腔壁和功能腔的功能腔壁均为上端开口的同心的圆柱形设置；
所述内腔壁采用改良后的304不锈钢制成，所述改良后的304不锈钢按质量百分比计为：C：0.038~0.06%，Si：0.3~0.6%，Mn：1.1~1.6%，Ni：8~11%，Cr：19.5~20%，Cu：3~3.2%，RE：0.01~0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述改良后的304不锈钢在成型为内腔壁后，在内腔壁外部还涂覆有抗高温耐疲劳强度涂层，所述涂层按质量百分比计由Ni粉：2~2.8%，Cr粉：5~8.2%，Si粉：1~2%，Mn粉：20~25%，La2O3粉：1~1.5%，C粉：0.2~0.8%和余量的Fe粉经过球磨真空干燥后，通过激光熔覆到改良后的304不锈钢的内腔壁外部；
所述外腔壁和内腔壁之间充设有导热液和设置有电热丝，所述电热丝外部包裹有绝缘层；
所述导热液是由丙二醇、三乙醇胺、三(二甲胺基)膦、3-(二苯基膦基)丙胺、苯并三氮唑、聚甲基丙烯酸和聚合度6000聚马来酸酐在隔绝氧气环境下分段加热搅拌混合制成；
所述功能腔壁设置在所述外腔壁的外部，在功能腔壁内，中部圆周部位设置有小型风扇，下部设置有供电部件，在功能腔壁外部设置有温控和显示部件，所述供电部件与所述电热丝、所述小型风扇和所述温控和显示部件电连接；
所述封盖装置包括下盖、上盖和橡胶软管，所述橡胶软管包括下端直管和上端弯管，所述下端直管伸入到所述内腔内部，所述上端弯管与所述下盖固定并伸入到上盖和下盖之间，所述上盖能够沿一端的轴转动打开或闭合于下盖；所述下盖上设置有下压块和通气孔，所述通气孔通过细小的通孔将内腔与下盖顶端的外部空气相通，所述上盖上设置有上压块、通气孔压块和开关卡块，所述上压块与所述下压块在上盖和下盖闭合的时候分别压紧所述上端弯管的不同部位，将上端弯管压成“S”形，所述通气孔压块在上盖和下盖闭合时与所述通气孔相配合并压紧所述通气孔，所述开关卡块设置在所述上盖的外侧与上盖所转动的轴相对的位置，用于在上盖和下盖闭合时将上盖和下盖卡接使得上盖和下盖闭合；
所述内腔壁的改良后的304不锈钢在成型后经过如下热处理步骤：
（1）将成型后的半成品置入退火炉中，加热到1050~1060℃，保温时间为10~30min，然后出炉空冷；
（2）将步骤（1）得到的半成品置入到充有氩气的密闭电阻炉内进行抗菌时效处理，时效温度为500~508℃，时效时间为80~100min，然后出炉空冷；
热处理步骤之后进行激光熔覆步骤将所述抗高温耐疲劳强度涂层激光熔覆到所述改良后的304不锈钢内腔外表面。
2.根据权利要求1所述的恒温饮用装置，其特征在于，所述功能腔壁在所述小型风扇的部位为多个通孔设置。
3.根据权利要求1所述的恒温饮用装置，其特征在于，所述通气孔的顶端为软性橡胶材质。
4.根据权利要求1所述的恒温饮用装置，其特征在于，所述通气孔压块为软性橡胶材质。
5.根据权利要求1所述的恒温饮用装置，其特征在于，所述下盖与所述上盖的开关卡块相配合的部位设置有弹性按钮，按压弹性按钮能够使得所述开关卡块与下盖相分离从而使得上盖弹开；所述上压块为顶角向下的三角形。
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